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【声学干货】—消声室设计原理(三)

2016-01-05
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消声室的设计原理(三)—消声室的要求及鉴定
一.对消声室的其他要求
在自由声场内进行测试工作,必须安装测试所需的支架、机座、转动装置等以及供工作人员行走的网等等。对这些辅助装置应该做到有利于测试而又不破坏自由声场。

对于较重的被测物,最好直接从地面升起一个支杆,不宜在室内用架横梁的办法。因几厘米到十几厘米的横梁,对几千赫兹的声波正好起着最大的散射作用,这就严重的破坏了自由声场。至于轻的测试设备,可以用悬吊的办法。总之,尽可能使各种支撑、悬吊物件的尺度在毫米的数量级,以免影响主要音频段的测试。

供行走的网,可以用直径为2毫米左右的超强度钢丝,张成5厘米左右的方格子。若要安装空调设备,则必须设计好设备和管道的隔震、隔声和消声器。如果消声室工作时可以不通风,只在不工作时换空气,则管道消声等问题可以简单处理。

二.消声室的鉴定
为了鉴定隔声和隔震设计是否达到预定的要求(包括施工质量),在消声室建成后可以测定它的本底噪声。除了测定总声压级和A计权声级外,还要测量各倍频程声压级。测试应在各种情况下进行:白天和夜晚,有车辆或飞机经过时,空调设备工作时,附近有大的噪声源或振动源运转时等。如果发现本底噪声超过了原设计指标,则要检查原因,并且分别鉴定隔声和隔振的效果。

一些消声室的壳体(经常是双层结构)有较大的隔声量,所以作隔振现场测试时需有在较宽频带(至少100-4000赫兹)内能产生较高声压级(100-110分贝以上)的声源。声源可对着外墙,距离1m以上,这时声波基本上是垂直入射到墙面上(很难形成无归入射声场)。测试传声器可选用压力响应平直型,并且使传声器的轴线与墙面平行(即与声波入射方向垂直)地测量,这样可省却频响校正。传声器靠近墙面(距离小于四分之一的波长,不要接触壁面),选几个测点测出总声级和倍频程声压级,求这几个点的平均值,减去6分贝即分别近似为入射声压级。然后在消声室内再测量总声压级和倍频程声压级,这个内外的声压级差数就近似作为消声室围护结构的隔声评价。这样的测量方法,声源直接激发的墙面只占整个围护结构的很小一部分,因此与实际环境噪声的激发条件不同。但要有控制地进行现场隔声测试,也只能这样近似地进行。

测量门的隔声特性可以用上述同样方法进行,也可以在声源工作时测量门开与门关时的声压级(相当于插入损失)。不管用哪种方法,都要注意传声器所在位置的声场特点,并且给以适当的矫正。

隔振结构实际的效果,可以由测定弹性垫层上下两端振动的振幅之比来鉴定。由于周围环境传来的振动时大时小,频率成分也不能控制,为此需要有一个振动频率在几赫兹到几十赫兹之间变化的振动源(例如用一个转速可调的电动机带动一只偏心轮来打击地面),把它放在消声室外几米或十几米远。当振源工作时,使主振频率逐渐变化,同时测出隔振结构弹性层两端的振幅比。作出频率特性曲线,从而判断隔振效果与设计要求是否相符。
参考文献:《消声室和混响室的声学设计原理》

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